Estudo: cristal que “respira” oxigênio pode revolucionar energia limpa

Um grupo de cientistas da Coreia do Sul e do Japão descobriu um novo tipo de cristal capaz de “respirar” oxigênio — liberando e absorvendo o gás repetidamente sem perder sua estrutura.

O estudo, publicado na última sexta-feira (15/8) na revista Nature Communications, aponta que a inovação pode transformar tecnologias limpas, como células a combustível, janelas inteligentes e dispositivos eletrônicos de última geração.

A pesquisa foi liderada pelo professor Hyoungjeen Jeen, do Departamento de Física da Universidade Nacional de Pusan, na Coreia do Sul, em colaboração com o professor Hiromichi Ohta, da Universidade de Hokkaido, no Japão.

O material é um óxido metálico formado por estrôncio, ferro e cobalto. Diferente de compostos anteriores, que exigiam temperaturas muito altas ou eram instáveis, o cristal consegue alternar entre “expulsar” e “reabsorver” oxigênio em condições brandas, mantendo-se intacto.

“É como dar pulmões ao cristal: ele pode inspirar e expirar oxigênio sob comando”, explica Jeen no artigo. O processo é reversível e pode ser repetido diversas vezes, o que garante potencial para aplicações práticas.

Controlar o oxigênio em materiais é essencial para o desenvolvimento de células a combustível de óxido sólido, que geram eletricidade a partir do hidrogênio com baixas emissões. Também é a base de transistores térmicos, dispositivos que funcionam como interruptores de calor, e de janelas inteligentes, capazes de regular a entrada e saída de calor de acordo com o clima.

Segundo Ohta, trata-se de “um grande passo rumo à realização de materiais inteligentes, que podem se ajustar em tempo real”. Até agora, a maioria dos compostos capazes desse tipo de controle era frágil ou funcionava apenas em condições extremas, o que limitava seu uso prático.

Os pesquisadores destacam que apenas os íons de cobalto passam pela redução durante o processo, o que leva à formação de uma estrutura cristalina inédita e estável. Além disso, ao reinserir oxigênio no material, ele retorna ao seu formato original, provando que o mecanismo é totalmente reversível.

Com estabilidade e eficiência em condições acessíveis, o novo cristal pode inaugurar uma geração de dispositivos que combinam sustentabilidade e inovação tecnológica. Entre os usos possíveis, estão:

• Geração de energia limpa em larga escala.
• Redução de gastos energéticos em edifícios.
• Componentes avançados para a eletrônica do futuro.

O trabalho foi financiado por agências de fomento da Coreia do Sul e do Japão, incluindo a National Research Foundation of Korea e a Japan Society for the Promotion of Science (JSPS), além de programas internacionais de cooperação científica.

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